قد تكون شديد الحذر أثناء إجراء التجارب ، ومع ذلك ، لا يزال من المحتمل أن تحتوي على بعض الأخطاء التجريبية. يكاد يكون من المستحيل تجنب الأخطاء تمامًا عندما تحاول إجراء القياسات الدقيقة أو مواجهة مشكلات مع الجهاز. لا يمكن أن تكون قياسات الكميات الفيزيائية هي القيم الصحيحة دائمًا.
من أجل تجنب مثل هذه الأخطاء ، يحاول العلماء تصنيف الأخطاء وإزالة الشكوك في القياسات التي أجروها. من الضروري مراجعة أصل الخطأ وكيف يمكن أن تؤثر هذه الأخطاء على النتائج عند الحصول على النتائج.
هناك نوعان رئيسيان من الأخطاء - الخطأ المنهجي والخطأ العشوائي. تساعدنا معرفة الأخطاء المنهجية والعشوائية على إجراء التجارب بشكل أفضل وتقليل الأخطاء.
منهجية مقابل خطأ عشوائي
الفرق بين الخطأ المنهجي والعشوائي هو أن الأخطاء المنهجية تحدث بسبب معدات غير صحيحة أو غير كاملة. بسبب الجهاز غير الكامل ، سيكون كل قياس يتم أخذه غير صحيح بنفس المقدار. من ناحية أخرى ، تحدث أخطاء عشوائية بسبب اضطرابات لا مفر منها أو بسبب المشكلات التي تواجهها عند أخذ قياسات الكميات التي تتغير بمرور الوقت.
جدول المقارنة بين الخطأ المنهجي والعشوائي
| معلمات المقارنة | خطأ منهجي | خطأ عشوائي |
|---|---|---|
| المعنى | الخطأ المنهجي هو الخطأ الذي ينشأ بسبب خطأ في جهاز القياس. | الخطأ العشوائي هو الخطأ الذي ينشأ بسبب التغيرات غير المتوقعة في البيئة. |
| تكرارية | الأخطاء المنهجية متكررة. | الأخطاء العشوائية ليست متكررة بشكل عام. |
| الأسباب | عيوب في معدات التجريب. | اختلافات غير متوقعة في القراءات ، اضطرابات في البيئة. |
| اختزال | يمكن تقليل الأخطاء المنهجية باستخدام الجهاز الصحيح أو التقنيات المناسبة. | يمكن تقليل الأخطاء العشوائية بأخذ القراءات مرارًا وتكرارًا وزيادة عدد الملاحظات. |
| أنواع | ثلاثة أنواع: الصك ، البيئة ، الخطأ المنهجي. | لا توجد أنواع. |
| قابلة للتكرار | هذه قابلة للتكاثر. | هذه ليست قابلة للتكرار. |
| حجم الخطأ | ثابت | يتغير |
ما هو الخطأ المنهجي؟
يعرف الخطأ المنهجي أيضًا بالتحيز المنهجي. هذه الأخطاء هي أخطاء متسقة يمكن تكرارها بسبب التصميم التجريبي المعيب. عادةً ما تحدث مثل هذه الأخطاء باستخدام أدوات قياس تمت معايرتها بشكل غير صحيح أو باستخدام الأدوات بشكل غير صحيح.
مصادر الأخطاء المنهجية:
- أداة تمت معايرتها بشكل غير صحيح
- أداة مهترئة
- شخص أخذ القياس بشكل غير صحيح
هناك ثلاثة أنواع من الأخطاء النظامية:
- خطأ آلي - بشكل أساسي ، هناك ثلاثة أسباب لأخطاء الأدوات:
- خطأ في الملاحظة - ينشأ خطأ في الملاحظة عندما لا يفسر المراقب القراءات بشكل صحيح. على سبيل المثال ، إذا تم ضبط مؤشر الفولتميتر على المقياس ولم يكن خط الرؤية أعلى المؤشر تمامًا ، فقد يظهر خطأ في الملاحظة.
- خطأ بيئي - عندما تكون هناك تغييرات في البيئة المحيطة مثل الضغط والرطوبة وما إلى ذلك ، فقد يؤدي ذلك إلى حدوث أخطاء بيئية. يمكن القضاء على مثل هذه الأخطاء من خلال اتخاذ ترتيبات للتحكم في الرطوبة أو درجة الحرارة.
ما هو الخطأ العشوائي؟
كما يوحي الاسم ، الخطأ العشوائي غير منتظم بطبيعته ولا يمكن توقعه. تنشأ مثل هذه الأخطاء عندما تكون هناك بعض القيود التي لا يتحكم فيها المجرب. هذه المعلمات قد تزعج نتائج التجربة.
يُعرف الخطأ العشوائي أيضًا باسم الخطأ الإحصائي. وذلك لأن مثل هذه الأخطاء يمكن القضاء عليها بالوسائل الإحصائية لأنها غير منتظمة وغير متسقة في طبيعتها.
على عكس الأخطاء المنهجية ، يمكن تقليل الأخطاء العشوائية عن طريق أخذ الملاحظات بشكل متكرر وأخذ متوسط عدد كبير من الملاحظات.
الاختلافات الرئيسية بين خطأ منهجي وعشوائي
استنتاج
عندما نقيس كمية مادية ، لا يمكننا دائمًا الحصول على القيمة الحقيقية الدقيقة لها. هناك دائما بعض الأخطاء المتضمنة في ذلك. الخطأان الأكثر شيوعًا هما الخطأ المنهجي والخطأ العشوائي.
في الأساس ، تحدث الأخطاء المنهجية بسبب الهيكل الميكانيكي الخاطئ لأداة القياس بينما يحدث الخطأ العشوائي بسبب الاضطرابات غير المتوقعة في البيئة المحيطة مثل التغيرات في الضغط ودرجة الحرارة. قد يحدث خطأ عشوائي أيضًا إذا كان المراقب غير قادر على أخذ القراءات الصحيحة.
لا يمكن القضاء على كلا الخطأين تمامًا. ومع ذلك ، إذا تمت تجربتها ، يمكن إزالة جميع الأخطاء النظامية ، ولكن قد تظل هناك بعض الأخطاء العشوائية في القياس. الأخطاء العشوائية ليست خطيرة مثل الأخطاء المنهجية.
